هابل يتعرف على كوكب غريب خارج المجموعة الشمسية يشبه الكوكب التاسع

الجيريان اكسبرس: قد يقدم كوكب في مدار غير محتمل حول نجم مزدوج على بعد 336 سنة ضوئية دليلا على لغز جسم بعيد في نظامنا الشمسي يُطلق عليه اسم “الكوكب التاسع”.

وهذه المرة الأولى التي يتمكن فيها علماء الفلك من قياس حركة كوكب شبيه بالمشتري يدور بعيدا جدا عن النجوم المضيفة وقرص الحطام المرئي. وهذا القرص مشابه لحزام كايبر المكون من أجسام صغيرة جليدية خلف كوكب نبتون.

An exoplanet in an unlikely orbit around a double star 336 light-years away may offer a clue to a hypothesized, distant body in our own solar system dubbed “Planet Nine.”

More from @NASAHubble: https://t.co/zE193wzDYg pic.twitter.com/N8672vONAc

— NASA Exoplanets (@NASAExoplanets) December 10, 2020

وفي نظامنا الشمسي، سيكون الكوكب التاسع المشتبه به أيضا بعيدا عن حزام كايبر في مدار غريب مماثل. وعلى الرغم من استمرار البحث عن الكوكب التاسع، فإن اكتشاف الكواكب الخارجية هذا دليل على أن مثل هذه المدارات الغريبة ممكنة.

وأوضح المؤلف الرئيسي للدراسة، ميجي نغوين من جامعة كاليفورنيا في بيركلي أن “هذا النظام يرسم مقارنة فريدة محتملة مع نظامنا الشمسي. إنه منفصل على نطاق واسع جدا عن نجومه المضيفة في مدار غريب الأطوار ومنحرف للغاية، تماما مثل التنبؤ الخاص بالكوكب التاسع. وهذا يطرح السؤال عن كيفية تشكل هذه الكواكب وتطورها في نهاية المطاف في تكوينها الحالي”.

This Hubble Space Telescope image shows one possible orbit (dashed ellipse) of the 11-Jupiter-mass #exoplanet HD 106906 b. This remote world is widely separated from its host stars, whose brilliant light is masked here to allow the planet to be seen. https://t.co/VtYmrfb2c8

— Erika 🔭🌞 (@Astro_Fonseca) December 10, 2020

“First detection of orbital motion for HD 106906 b: A wide-separation exoplanet on a Planet Nine-like orbit” https://t.co/uvIXU0TBDl “We achieve high astrometric precision by cross-registering the locations of background stars with the #GaiaDR2 astrometric catalog” #GaiaMission pic.twitter.com/w3K7lSAf3k

— Jos de Bruijne (@Jos_de_Bruijne) December 10, 2020

وعمر النظام الذي يوجد فيه هذا الغاز العملاق 15 مليون سنة فقط. ويشير هذا إلى أن كوكبنا التاسع، إذا كان موجودا، يمكن أن يكون قد تشكل مبكرا جدا في تطور نظامنا الشمسي البالغ من العمر 4.6 مليار سنة.

واكتشف علماء الفلك، باستخدام تلسكوبات ماجلان في مرصد لاس كامباناس في صحراء أتاكاما في تشيلي، كوكبا كتلته نحو 11 كوكبا ضعف كوكب المشتري يسمى HD 106906 b في عام 2013. ومع ذلك، لم يكن علماء الفلك يعرفون شيئا عن مدار الكوكب. ويتطلب هذا أمرا لا يستطيع فعله سوى تلسكوب هابل الفضائي، وهو جمع قياسات دقيقة جدا لحركة الكوكب على مدار 14 عاما بدقة غير عادية. واستخدم الفريق بيانات من أرشيف هابل التي قدمت أدلة على هذه الحركة.

ويقع الكوكب خارج المجموعة الشمسية بعيدا جدا عن النجم المزدوج المضيف، على بعد 336 سنة ضوئية، أكثر من 730 مرة من مسافة الأرض عن الشمس، أو ما يقارب 6.8 مليار ميل. وجعل هذا الفصل الواسع من الصعب للغاية تحديد مدار مدته 15 ألف عام في مثل هذه الفترة الزمنية القصيرة نسبيا لرصد هابل.

ويزحف الكوكب ببطء شديد حول مداره، نظرا لقوة الجاذبية الضعيفة للنجوم الأم البعيدة جدا.

وفوجئ فريق هابل عندما اكتشفوا أن العالم البعيد له مدار شديد الانحراف وممتد وخارجي عن قرص الحطام الذي يحيط بالنجوم المزدوجة للكواكب الخارجية. وقرص الحطام نفسه يبدو غير عادي للغاية، ربما بسبب شدة الجاذبية للكوكب الضال.

وتقول النظرية السائدة إن الكوكب الخارجي وصل إلى مثل هذا المدار البعيد والميل بشكل غريب، لأنه تشكل بالقرب من نجومه، حوالي ثلاثة أضعاف المسافة التي تبعدها الأرض عن الشمس. لكن السحب داخل القرص الغازي للنظام تسبب في اضمحلال مدار الكوكب، ما أجبره على الهجرة إلى الداخل باتجاه النجم المزدوج. ثم دفعته تأثيرات الجاذبية من النجمين التوأمين الملتفين إلى مدار غريب الأطوار، ما أدى إلى طرده تقريبا من النظام إلى فراغ الفضاء البينجمي. ثم نجح نجم عابر من خارج النظام في تثبيت مدار كوكب خارج المجموعة الشمسية ومنعه من مغادرة نظامه الأصلي.

وباستخدام قياسات دقيقة للمسافة والحركة من ساتل المسح Gaia التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، تم تحديد النجوم المارة المرشحة في عام 2019 من قبل أعضاء الفريق روبرت دي روزا من المرصد الأوروبي الجنوبي في سانتياغو، تشيلي، وبول كالاس من جامعة كاليفورنيا.

وهذا السيناريو لشرح المدار الغريب للكوكب HD106906 b مشابه في بعض النواحي لما قد يكون تسبب في نهاية المطاف بالكوكب التاسع الافتراضي في حدود نظامنا الشمسي، خلف حزام كايبر. ويمكن أن يكون الكوكب التاسع تشكل في النظام الشمسي الداخلي ثم تم طرده من خلال التفاعلات مع المشتري.

وأوضح بول كالاس: “يبدو الأمر كما لو كان لدينا آلة زمنية لنظامنا الشمسي، يعود تاريخها إلى 4.6 مليار سنة، لنرى ما يمكن أن يحدث عندما كان نظامنا الشمسي الصغير نشطا ديناميكيا وكان كل شيء يتم دفعه وإعادة ترتيبه”.

المصدر: phys.org